Cell density couples tissue mechanics to control the elongation speed of the body axis
Cell density couples tissue mechanics to control the elongation speed of the body axis
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细胞密度耦合组织力学来控制体轴的伸长速度
DOI：
10.1101/2023.12.31.573670
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发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lu C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lu C
脊椎动物的身体是通过在后端增加新组织而形成的。这拉长了身体轴线，允许连续的前部分割产生刻板的身体计划。这种平衡要求限制伸长速度。在这里，我们利用鸡胚的建模和组织力显微镜来展示后卵裂前中胚层(Ppsm)的细胞密度在负反馈循环中动态调节伸长速度。伸长改变了PPSM中的细胞密度，而PPSM又通过体轴组织的机械耦合控制祖细胞的流入。这使得细胞在过长和过长的轴线上具有响应性，从而自我调整速度，以实现轴向长度的长期健壮性。我们的模拟和实验进一步表明，细胞密度和成纤维细胞生长因子活性协同驱动伸长。我们的工作支持一种简单的形态发生速度控制机制，其中细胞密度与进展负相关，与力产生正相关。
The vertebrate body forms by the addition of new tissues at the posterior end. This elongates the body axis, allowing continued anterior segmentation to produce the stereotypic body plan. This balance requires the elongation speed to be constrained. Here we utilized modeling and tissue force microscopy on chicken embryos to show that cell density of the posterior presomitic mesoderm (pPSM) dynamically modulates elongation speed in a negative feedback loop. Elongation alters the cell density in the pPSM, which in turn controls progenitor cell influx through the mechanical coupling of body axis tissues. This enables responsive cell dynamics in over- and under-elongated axes that consequently self-adjust speed to achieve long-term robustness in axial length. Our simulations and experiments further suggest that cell density and FGF activity synergistically drive elongation. Our work supports a simple mechanism of morphogenetic speed control where the cell density relates negatively to progress, and positively to force generation.
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纠正随机细胞运动作为胚胎伸长的机制。
DOI：
10.1242/dev.199423
发表时间：
2022
期刊：
Development (Cambridge, England)
影响因子：
--
作者：
Regev,Ido;Guevorkian,Karine;Gupta,Anupam;Pourquié,Olivier;Mahadevan,L
通讯作者：
Mahadevan,L
活动驱动的细胞外体积扩张驱动脊椎动物轴伸长
DOI：
10.1101/2022.06.27.497799
发表时间：
2022
期刊：
bioRxiv
影响因子：
--
作者：
Arthur Michaut;Alessandro Mongera;Anupam Gupta;M. Serra;Pietro Rigoni;Jong Gwan Lee;Felipe Duarte;A. Hall;L. Mahadevan;K. Guevorkian;O. Pourquié
通讯作者：
O. Pourquié
影响因子：
64.8
作者：
Mongera A;Rowghanian P;Gustafson HJ;Shelton E;Kealhofer DA;Carn EK;Serwane F;Lucio AA;Giammona J;Campàs O
通讯作者：
Campàs O
影响因子：
64.8
作者：
COOKE, J
通讯作者：
COOKE, J
完整禽类胚胎发育组织的直接力测量和负载
DOI：
10.1101/2022.06.20.496880
发表时间：
2023
期刊：
Development (Cambridge, England)
影响因子：
--
作者：
Chon U Chan;Fengzhu Xiong;Arthur Michaut;Joana M. N. Vidigueira;O. Pourquié;L. Mahadevan
通讯作者：
L. Mahadevan